Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)
РадиоКот >Лаборатория >Цифровые устройства >Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)
Начать нужно с того, что однажды я озадачился приобретением паяльной станции, ибо «вечные» жала портятся от перегрева, а мой старенький паяльник не имел термостабилизатора.
Изучив рынок, пришел к выводу, что то, что мне хочется, стоит достаточно дорого. Подумал, почитал… И пришел к выводу, что реализовать станцию своей мечты смогу и сам. В качестве контроллера был выбран ATmega8, имеющий встроенные АЦП и ШИМ. Усилитель сигнала термопары на ОУ AD8551.
Паяльник приобрел от паяльных станций Solomon, название «SL-ICMC, паял.д/станц.SL-10, 20, 30CMC».
Паяльник имеет керамический нагреватель и встроенную термопару.
Распиновка разъема паяльника:
Схема устройства:
Теперь прокомментирую схему.
1. Трансформатор и диодный мост выбирается исходя из напряжения питания и мощности используемого паяльника. У меня это 24 В / 50 Вт. Для получения +5 В используется линейный стабилизатор 7805. Он обязательно должен иметь приличный радиатор. Или необходим трансформатор с отдельной обмоткой для питания цифровой части с напряжением 8-9 В.
3. Светодиод я использовал двухцветный, но можно соединить два, как показано на схеме. Пищалка со встроенным генератором, используется для озвучивания нажатия кнопок (можно не ставить).
LCD в проекте используется символьный, однострочный на 16 символов.
Подключение к контроллеру осуществляется следующим способом:
LCD |
Разъем на схеме U12 |
01 GND |
10 GND |
02 +5V |
09 VCC |
03 VLC |
08 LCD contrast control voltage 0…1V |
04 RS |
01 PD0 |
05 RD |
02 PD1 |
06 EN |
03 PD2 |
11 D4 |
04 PD4 |
12 D5 |
05 PD5 |
06 PD6 |
|
14 D7 |
07 PD7 |
Назначение кнопок:
U6.1: Уменьшение установленной температуры на 10 град
U7: Увеличение установленной температуры на 10 град
U4.1: Программирование режимов работы P1, P2, P3
U5: Температурный режим P1
U8: Температурный режим Р2
U3.1: Температурный режим Р3
Прошивку контроллера можно осуществить как на внешнем программаторе, так и внутрисхемно. У меня программатор подключается вместо кнопок.
Теперь по поводу прошивок. Имеется 3 варианта:
1. С регулировкой температуры + — 10 градусов.
2. С регулировкой температуры + — 1 градус.
3. И еще одна версия на случай, если Ваш дисплей отображает только первую половину строки.
Также, есть печатная плата, спроектированная Sailanser-ом, за что ему большое спасибо.
Обсуждение статьи — тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
Самодельная цифровая паяльная станция DSS. — Микроконтроллеры — Схемы на МК и микросхемах
Евгений Князев
Привет ВСЕМ! Пополняем свою лабораторию самодельным инструментом – на этот раз это будет самодельная цифровая паяльная станция DSS. До этого у меня ничего подобного не было, поэтому и не понимал, в чем ее плюсы. Пошарив по интернету, на форуме «Радиокота» нашел схему, в которой использовался паяльник от паяльной станции Solomon или Lukey.
До этого все время паял таким паяльником, с понижающим блоком, без регулятора и естественно без встроенного термо-датчика:
Для будущей своей паяльной станции, прикупил уже современный паяльник со встроенным термо-датчиком (термопарой) BAKU907 24V 50W. В принципе подойдёт любой паяльник, какой Вам нравится, с термо-датчиком и напряжением питания 24 вольта.
И пошла потихоньку работа. Распечатал печатку для ЛУТ на глянцевой бумаге, перенёс на плату, протравил.
Сделал также рисунок для обратной стороны платы, под расположение деталей. Так легче паять, ну и выглядит красиво.
Плату делал размером 145х50 мм, под покупной пластиковый корпус, который уже был приобретён ранее. Впаял пока детали, какие были на тот момент в наличии.
R1 = 10 кОм
R2 = 1,0 МОм
R3 = 10 кОм
R4 = 1,5 кОм (подбирается)
R5 = 47 кОм потенциометр
R6 =120 кОм
R7 = 680 Ом
R8 = 390 Ом
R9 = 390 Ом
R10 = 470 Ом
R11 = 39 Ом
R12 =1 кОм
R13 = 300 Ом (подбирается)
C1 = 100нФ полиэстр
C2 = 4,7 нф керамика, полиэстр
C3 = 10 нФ полиэстр
C4 = 22 пф керамика
C5 = 22 пф керамика
C6 = 100нФ полиэстр
C7 = 100uF/25V электролитический
C8 = 100uF/16V электролитический
C9 = 100нФ полиэстр
С10 = 100нФ полиэстр
С11 = 100нФ полиэстр
С12 = 100нФ полиэстр
IC1 = ATMega8L
IC2 = отпрон МОС3060
IC3 = стабилизатор на 5 v 7805
IC4 = LM358P опер. усилитель
Cr1 = кварц 4 мГц
BUZER = сигнализатор МСМ-1206А
D1 = светодиод красный
D2 = светодиод зелёный
Br1 = мост на 1 А.
Для компактности плату сделал так, что Mega8 и LM358 будут располагаться за дисплеем (во многих своих поделках использую такой метод – удобно).
Плата, как уже говорил, имеет размер по длине 145мм, под готовый пластиковый корпус. Но это на всякий случай, т.к пока ещё не было силового трансформатора и в основном от него зависело, каким будет окончательный вариант корпуса. Или это будет корпус БП от компьютера, если трансформатор не влезет в пластиковый корпус, или если влезет, то готовый пластиковый покупной. По этому поводу заказал через интернет трансформатор ТОР 50Вт 24В 2А (они мотают на заказ).
После того, как трансформатор оказался дома, сразу стал ясен окончательный вариант корпуса для паяльной станции. По габаритам вполне должен был влезть в пластик. Примерил его в пластиковый корпус – по высоте подходит, даже есть небольшой запас.
Как уже говорил, что когда разрабатывал плату, то в первую очередь, конечно, учитывал размеры пластикового корпуса, поэтому плата в него подошла без проблем, только пришлось подрезать немного углы.
Переднюю панель для паяльной станции, как и в других своих поделках, сделал из акрила (оргстекла) 2мм. По оригинальной заглушке сделал свою. Пленку до окончания работы не снимаю, чтоб лишний раз не поцарапать.
Контроллер прошил, плату собрал. Пробные подключения готовой платы (пока без паяльника) прошли успешно.
ВНИМАНИЕ! Перед подключением своего LCD изучите даташит на него!! Особенно выводы 1 и 2!». Плата разводилась под LCD Winstar Wh2602D. Даже у этого производителя у дисплеев между B и D есть разница.
На схеме индикатор, на вывод 1 которого подаётся +5V, а вывод 2 — общий!
Ваш индикатор может отличаться цоколёвкой этих выводов (1- общий; 2 — +питания).
Собираю все составные части паяльной станции в одно целое. Для паяльника поставил «Соломоновский» разъём (гнездо).
Подошло время для подключения самого паяльника и тут облом – разъём. Изначально в паяльнике был установлен такой разъём.
Пошёл в магазин за разъёмом. В магазинах у нас в городе ответной части не нашел. Поэтому в станции гнездо оставил, какое было, а на паяльнике разъём перепаял на наш советский от магнитофонов (СГ-5 вроде, или СР-5). Идеально подходит.
Теперь упаковываем всё в корпус, крепим окончательно трансформатор, переднюю панель, делаем все соединения.
Наша конструкция приобретает законченный вид. Получилась не большой, на столе займёт не много места. Ну и финальные фото.
Как работает станция, можно посмотреть это видео, которое я скинул на Ютюб.
Если будут какие нибудь вопросы по сборке, наладке — задавайте их ЗДЕСЬ, по возможности постараюсь ответить.
P.S.
По наладке:
1. Определить где у паяльника нагреватель, а где термопара. Померить омметром сопротивление на выводах, там где сопротивление меньше, там и будет термопара (нагреватель обычно имеет сопротивление выше термопары, у термопары сопротивление единицы Ом). У термопары соблюсти полярность при подключении.
2. Если сопротивление у измеренных выводов практически не отличается (мощный керамический нагреватель), то определить термопару и её полярность ,можно следующим способом;
— нагреть паяльник, отключить его и цифровым мультиметром на самом малом диапазоне (200 милливольт) замерить напряжение на выводах паяльника. На выводах термопары будет напряжение несколько милливольт, полярность подключения будет видна на мультиметре.
3. Если на всех выводах паяльника измеренное сопротивление (попарно) больше 5-10-ти Ом (и более) на двух парных выводах (нагреватель и искомая термопара), то возможно у паяльника вместо термопары стоит терморезистор. Определить его можно с помощью омметра, для этого измеряем сопротивления на выводах, запоминаем, затем нагреваем паяльник. Снова измеряем сопротивление. Там где величина показаний изменится (от запомненного), там и будет терморезистор.
Ниже на рисунке показана распиновка разъёма «Соломоновского» паяльника
4. Подобрать значение R4.
В прикреплённом архиве находятся все необходимые файлы.
Архив для статьи
ПРОСТАЯ САМОДЕЛЬНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ
Простая паяльная станция на MAX 6675 и Atmega8 — проверенная схема для самостоятельной сборки. Вот её особенности:
- температура от 50 оС до 500 оС
- нагрев до 260 оС примерно 30 секунд
- две кнопки +10 оС и -10 оС установки температуры
- три кнопки памяти: М1-М2 длинное нажатие (до моргания) — запоминание установленной температуры, короткое — установка температуры из памяти.
Схема и рисунок печатной платы
Принцип действия паяльной станции
После подачи питания схема спит, на индикаторе OFF, после нажатия кнопки Т+, Т- включается установка из первой ячейки памяти. При первом включении температуры в памяти 250, 300 оС. На индикаторе моргает установленная температура, затем бежит до заданной температуры, при достижения заданной температуры горит температура жала.
Через 1 час после последней манипуляции с кнопками засыпает и остывает (защита от забывания выключить). Если температура более tH, засыпает через 15 минут (для сохранности жала).
Если температура более tEH, то устройство отключается.
Бипер пикает при включении, нажатиях кнопок, записи в память, достижении заданной температуры, три раза предупреждает перед засыпанием (двойной бип), и при засыпании (пять бип).
Нагреватель управляется ШИМ.
Настройка паяльной станции
Нажать на MENU. – надпись cor.
Нажать на MENU. – подстройка показаний термопары. На индикатор выводится мигающая измеренная температура. Настраивать лучше при больших температурах. Комнатная температура может измеряться неверно.
Нажать на MENU. – надпись tH.
Нажать на MENU. – настройка максимальной температуры, при которой отключение паяльника произойдет через 15 мин. По умолчанию 400.
Нажать на MENU. – надпись tEH.
Нажать на MENU. – настройка максимальной температуры, при которой отключение паяльника произойдет сразу же. По умолчанию 450.
- cor — Например вы знаете (по контрольному термометру, по известной точке плавления и т.п.), что температура жала составляет 200 градусов. А показания по нашему прибору 250 градусов. В этом случае нужно зайти в параметр «cor» и кнопками плюс/минус установить показания 200 градусов. Следует учитывать, что если прибор находится во включенном состоянии, то термостат по мере коррекции будет менять выходную мощность и все параметры будут в движении. Если прибор в состоянии OFF и нагрев обеспечивается внешним нагревателем, тогда показания будут более «прозрачными», если можно так выразиться.
- SP — управление скоростью реакции нагревателя на изменение температуры. Параметр SP, чем больше, тем медленнее. По умолчанию 6.
- Pn — время отключения при температуре ниже tH. По умолчанию 60 минут.
- PH — время отключения при температуре выше tH. По умолчанию 10 минут.
Все файлы находятся в архиве. За подробностями обращайтесь на форум. Автор: Александрович.
Форум по схеме
Обсудить статью ПРОСТАЯ САМОДЕЛЬНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ
Всем доброго времени суток уважаемые радиолюбители! Предлагаю всем несложную схему паяльной станции с феном. Была давно затея сделать паяльную станцию, именно своими руками. Покупать в магазине для меня было не целеобразно, так как не устраивала ни цена, ни качество, ни управление, ни надёжность. После долгих поисков в интернете была найдена на мой взгляд лучшая и единственная в своем роде схема на микроконтроллере atmega8 и двухстрочном LCD дисплее Wh2602, с управлением на энкодере. Проект новый и не является клоном одних и тех же «затёртых до дыр» схем, в общем не имеет аналогов. Особенности устройстваСтанция имеет такие преимущества как:
Принципиальная схемаИзначально, в авторском варианте, схема была выполнена полностью на SMD компонентах (в том числе и atmega8) и на двухсторонней плате. Повторить её для меня, и думаю большинства радиолюбителей, не представляется возможным. Поэтому перевел схему и разработал плату на DIP компонентах. Конструкция выполнена на двух печатных платах: высоковольтная часть сделана на отдельной платке во избежание наводок и помех. Паяльник применён с термопарой, на 24v 50w от станции «Baku». Фен применен от этой же фирмы, c термопарой в качестве датчика температуры. Имеет нихромовый нагреватель с сопротивлением около 70 ом и «турбинку» на 24v. На экране отображается температура: заданная и фактическая для фена и паяльника, сила воздушного потока фена(отображается в виде горизонтальной шкалы в нижней строчке экранчика). Для увеличения, уменьшения температуры и потока воздуха турбинки: переносится курсор кратковременным нажатием на энкодер, и поворачивая влево или вправо устанавливается нужное значение. Удерживая первую или вторую кнопку памяти можно запомнить удобную для вас температуру и при следующем использовании, нажав на память, сразу пойдет нагрев до установленных в памяти значений. Запуск фена осуществляется нажатием на кнопку «Fen ON», которая находится на лицевой панели, но можно вывести её на ручку фена, использовав проводки идущие на геркон, так как в данной станции он не используется. Для перехода фена в спящий режим: также нужно нажать на кнопку «Fen ON», при этом нагрев фена прекратится, а турбинка фена будет остужать его до заданной температуры(от 5 до 200 градусов), которую можно выставить в настройках. Сборка станции
Запуск паяльной станцииПервый запуск с высоковольтной частью:
Замена деталейНекоторые замены активных и не очень активных компонентов:
Корпус станцииУ меня корпус от БП ПК. Панель из оргстекла, при покраске необходимо оставить окошко для экрана методом приклеивания малярного скотча с двух сторон. Корпус покрашен в один слой грунта и два слоя чёрной матовой краски из баллончика. Для паяльника применён советский пятиштырьковый штекер от магнитофона. Фен не отсоединяется, штырьками подсоединён непосредственно к основной плате. Гнездо паяльника, шнур фена и сетевой шнур расположены на задней стенке корпуса. На передней панели расположены только органы управления, экран, сетевой выключатель и индикатор работы фена. Первая моя конструкция была с панелью из текстолита, с вытравленными надписями, но к сожалению фото не осталось. В архиве прилагаются рисунки печатных плат, рисунок панели, схема в Splan и прошивка. ВидеоP.S. Станция имеет название «Didav» — это псевдоним человека создавшего схему и прошивку данного аппарата. Всем удачной пайки без «соплей». Дополнение по схеме и прошивкам смотрите тут. Специально для сайта Радиосхемы — Akplex. Форум Обсудить статью ТЕРМОВОЗДУШНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ «DIDAV» |
Как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками: пошаговый процесс
Как начинающие радиомастера, так и те, кто изрядно поднаторел в этом деле, при пайке радиоэлектронных элементов сталкиваются с некоторыми трудностями. Купленный в магазине недорогой паяльник может «порадовать» перегревом, из-за которого на жале образовывается нагар, что ведет к неполноценному контакту с оловом на плате, также перегревается плата и отслаиваются дорожки. В этой статье напишем, как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками, предоставив схемы сборки, видео и фотографии.
Изготовление контактного паяльника
Данный вариант может считаться наиболее простым и дешевым. Эта конструкция регулирует на паяльнике напряжение, изменяя температуру нагрева жала. Опытным путем определяется производительность нагревателя и положение регулятора.
Процесс пайки можно настроить в соответствии с вашими потребностями и под определенный момент производства. Регулятором напряжения может выступать диммер для люстры. Единственный минус этой идеи – малый диапазон возможных температур на выходе. То есть для пайки лучше бы сделать диапазон напряжений – 200-220 В, а не 0-max. Скорее всего, понадобится доработать схему, добавить к основному резистору резистор «тонкой настройки».
Схема сборки в домашних условиях
Выпрямительный мост в этой схеме позволит поднять напряжение со 220 В на входе до 310 В на выходе. Данный вариант актуален для домашних мастеров, в доме которых низкое электрическое напряжение, что не позволяет паяльнику нагреваться до рабочей температуры. При отсутствии диммера его можно сделать самостоятельно.
Воздушный паяльник
Иногда при пайке нужно заменить SMD элементы, и паяльник с жалом для этого слишком велик. С этой целью применяется воздушное устройство, чей принцип работы аналогичен принципу работы обычного фена: поток воздуха подается принудительно через разогретый элемент к месту пайки, бесконтактно и равномерно разогревая припой.
Воздушный паяльник можно сделать из рабочего старого прибора – вместо жала вставить трубку от антенны, соответствующую старому жалу по размеру. Сделать паяльник так герметичным. Принудительную подачу воздуха обеспечивает аквариумный компрессор, через трубки для капельниц.
Для регулировки температуры воздушного потока можно использовать регулятор напряжения. Наилучший вариант при отсутствии лишнего рабочего паяльника – взять нерабочий инструмент, перемотать под напряжение 8-12 В. Данный способ предпочтителен с точки зрения электрической безопасности. Нихромом для нагревателя здесь может выступать кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, который намотан без нахлестов около 30 витков вместо старой. Мощность трансформатора должна быть не меньше 150 Вт.
Более затратным методом регулирования температуры на жале паяльника является поддержание температуры на жале. С этой целью дополнительно устанавливается термопара. Совмещение описанных самоделок позволит сделать универсальную паяльную станцию. Устройство будет иметь регулятор напряжения, с помощью которого регулируется вход на трансформаторе, что изменяет мощность нагревателя.
Когда нужно выпаять большую микросхему, и ее для этого нужно хорошенько и равномерно прогреть, рекомендуется работать самодельным термическим феном с регулятором температуры. Еще можно изготовить инфракрасную паяльную станцию, для чего нужны:
- спираль нихрома;
- керамический патрон для лампы.
Нихром подключен к понижающему трансформатору. Контроль температуры на поверхности деталей осуществляется терморегулятором.
Общие характеристики и принцип работы
В схему паяльной станции с феном входит блок и манипулятор-термофен, где нагревается воздух. Устройства используются для ремонта сотовых телефонов и бытовой техники. Способы формирования потока воздуха такие:
- Турбинные – воздух подается маленьким крыльчатым электромотором в термофене.
- Компрессорные – воздух подается компрессором, расположенным в главном блоке.
Главным образом компрессорные станции отличаются от турбинных тем, что последние могут сформировать больший воздушный поток, но недостаточно проталкивают воздух через узкие отверстия. Компрессорные же станции более эффективны, когда воздух должен пройти через узкие насадки, используемые для пайки в труднодоступных местах.
Принцип работы станции: поток воздуха проходит через спиралевидный или керамический нагреватель в трубке термического фена, нагревается до требуемой температуры и через специальные насадки выходит на обрабатываемую деталь. Термофен способен обеспечить температуру воздуха 100-800°C. В современных станциях температура, мощность и направление воздушного потока легко регулируются.
В сравнении с прочими станциями (в частности, инфракрасными), недостатки термовоздушных станций следующие:
- Поток воздуха может сдуть мелкие детали.
- Неравномерный прогрев поверхности.
- Требуются дополнительные насадки.
Преимуществом же является то, что турбовоздушные станции гораздо дешевле других.
Рекомендации по сборке
В домашних условиях проще и дешевле сделать станцию с феном на вентиляторе, где роль нагревателя играет спираль. Керамический нагреватель стоит дорого, а в случае резких изменений температуры может потрескаться. Компрессор сложно сконструировать самостоятельно, и его нельзя присоединить к фену, поэтому от главного блока придется проводить трубу для воздуха, что добавляет неудобств.
Нагнетателем послужит малогабаритный вентилятор (подойдет кулер от блока питания компьютера) возле ручки термического фена. К нему присоединяется трубка, в которой воздух нагревается и выходит на паяемый элемент. На торце кулера вырезается отверстие, через которое в трубку с нагревателем попадает воздух. С одной стороны кулер плотно закрывается, чтобы воздух во время работы шел лишь в трубку, а не выходил наружу. Нагнетатель монтируется в задней части фена.
Нагреватель собрать гораздо труднее. Нихромовая проволока спиралью накручивается на основание. Витки соприкасаться друг с другом не должны. Длина спирали рассчитывается из расчета того, что ее сопротивление должно равняться 70-90 Ом. Основанием может служить основание с низкой теплопроводностью и большой стойкостью к высоким температурам.
При конструировании фена много разных деталей могут быть взяты из старых домашних фенов. В каждом, даже простом и дешевом, устройстве есть слюдяные пластины, из которых для спирали собирается крестообразное основание. Также используются основания старых паяльников либо галогенных ламп для прожекторов. Основание на 5-7 см должно быть не занятым спиралью. От спирали по основанию отводятся концы. Затем эта часть плотно обматывается жаропрочной тканью.
Далее, из фарфора, керамики и подобных материалов делается трубка. Диаметр рассчитывается так, чтобы между ее внутренними стенками и спиралью оставался маленький зазор. Сверху на сопло наклеиваются термоизоляционные материалы:
- стекловолокно;
- асбест;
- прочее.
Изоляция обеспечит больший КПД фена и позволит спокойно брать его руками.
Нагревательный элемент и трубка-сопло по отдельности соединяются с нагнетателем таким образом, чтобы воздух шел в сопло, а нагреватель находился внутри сопла посередине. Место скрепления сопла и нагнетателя изолируется во избежание пропускания воздуха.
По форме получившаяся конструкция напоминает пистолет. Для удобства к корпусу можно прикрепить держатели и ручки. Специальные насадки покупаются или вытачиваются из термостойкого металла. От изготовленного фена к главному блоку должны отходить четыре провода и выходить из задней части фена. Их рекомендуется собрать вместе и изолировать повторно.
В корпусе блока размещаются два реостата, один из которых регулирует мощность потока воздуха, а другой – мощность нагревательного элемента. Лучше, если выключатель для нагревателя и нагнетателя будет общим. Завершающее действие – устройство выхода для розетки.
Техника безопасности и правила использования
- На рабочем месте важно соблюдать технику пожарной безопасности.
- В процессе работы постарайтесь не допустить резкого изменения температуры нагревателя. Не трогайте нагревательный элемент и насадки фена.
- Насадки меняйте после выключения и остывания фена.
- Не допускайте попадания на термофен жидкости.
- Обеспечьте хорошее проветривание рабочего места.
Паяльная станция-фен – довольно удобное приспособление, которое можно собрать самостоятельно. Несмотря на имеющиеся недостатки, это вполне пригодное устройство для ремонта бытовой техники.
Паяльные станции
Цифровая паяльная станция своими руками
Об аппарате:1. Эта паяльная станция довольно популярная, о чем свидетельствует огромная куча информации на различных ресурсах, где рассмотрены почти все вопросы, которые могли возникнуть при разработке устройства.
2. Функциональность. Кроме регулировки температуры хотелось еще и тонкая подстройка паяльника, автоотключение, режим ожидания.
3. Простота схемы. Если просмотреть каждый узел, то можно увидеть, что на схеме нет ничего сложного. Все элементы распространены в магазинах и легкодоступные.
4. Информативность дисплея. Не в обиду другим разработчикам, но хотелось на дисплее видеть не только температуру паяльника, но также и другие данные, такие как: установленная температура, время, которое осталось до перехода в режим ожидания и другие.
5. Стоимость. Я не сравнивал стоимость проекта с другими паяльными станциями, но для меня было главное не выйти за определенную сумму. У меня это получилось. Станция в общем вышла стоимостью не более 35$. А самыми дорогими деталями оказались паяльник, трансформатор, микроконтроллер, реле и корпус. А если некоторые детали у вас уже есть, то еще дешевле.
Прежде чем собирать паяльную станцию нужно разобраться со всеми элементами схемы. Список элементов для схемы ниже.
К сожалению, не было версии печатной платы для деталей в DIP корпусе, а только под SMD. Я не люблю паять такие мелкие детали, а перечитав форум, понял, иногда есть проблемы с такими деталями (контакт – не контакт, замыкание, перегрев и т.д.), да й паяльника не было, я до сих пор пользуюсь обычным 25Вт паяльником от сети 220В. Нашел печатную плату от одного пользователя, но на более чем 50% переработал под себя. На одной плате я поместил операционный усилитель и саму схему управления с микроконтроллером
На отдельной плате оставил силовую часть: полевой транзистор, диодный мост и реле. Если совсем по фен шую, то нужно все источники напряжения делать на отдельной плате, во избежание наводок и помех. То есть на плату управления уже подавать +5В, -5,6В. Но уже как есть, и после месяца пользования не заметил каких либо проблем.
Дисплей заказал с Aliexpress. Это обычный 2-ух строчный дисплей, заказал 3 штуки с синий подсветкой.
Микроконтроллер применил Atmega8L-8. Сразу надо сказать, что не важно какой розрядности будет микроконтроллер, главное чтоб он был с буквой L! Прошивал обычным программатором usbasp, купленный тоже на aliexpress. Как прошивать микроконтроллер в интернете достаточно инструкций. Будьте осторожны когда будете смотреть распиновку программатора. Так как распиновка самого программатора и шлейфа для него отличаются между собой. Смотрите на фотографии. Для прошивки я использовал программу avrdude. Все файлы прошивки hex, eeprom, фьюзы есть в архиве. Уважаемый Volly разработал несколько прошивок для станции и нужно отдать должное, все прошивки здорово сделаны и работают пока без глюков.
Операционный усилитель у меня под терморезистор. Я купил паяльник HAKKO 907 ESD с терморезистором. Если у вас паяльник другой, то ничего кардинально менять не надо. Нужно сделать операционный усилитель именно для термопары. На схеме все видно. Операционный усилитель выполнен на микросхеме ОР07.
Отдельного внимания заслуживает силовой ключ на полевом транзисторе. В оригинальной схеме стоит IRFZ46N. Это обычный достаточно мощный полевик. Но проблема таких полевиков в том что если на затвор подается слишком малое напряжение, то он открывается не полностью и начинает очень сильно греться, что не есть хорошо. В моем случае на затвор полевика подавалось 3,5-4В, этого оказалось недостаточно и он не просто грелся а кипел. По этому я поменял транзистор на IRLZ44N. И как раз моих 3,5В оказалось в самый раз. Транзистор не греется и работает исправно.
Реле поставил какое нашел на рынке. Реле рассчитано на 12В, выдерживает максимум 5А и 250В. Для управления реле на схеме было обозначен транзистор BC879, но такой найти я не смог, поставил BC547. Но для того чтоб знать какой транзистор можно поставить, нужно знать параметры реле. Измеряете или смотрите в datasheet сопротивление обмотки реле, в моем случае 190 Ом, обмотка реле рассчитана на напряжение 12 В, соответственно по закону Ома 12В/190 Ом = 0,063 А. Значит просто подобрать n-p-n транзистор с допустимым током не ниже 63мА. На печатной плате, дорожки под реле надо рассчитывать под ваше, которое есть у вас.
Трансформатор тороидальный с двумя вторичными обмотками: первая на 24В, 3А, вторая на 10В, 0,7А. тоже покупной. Не хотелось мотать свой. Вряд ли оно вышло бы дешевле, а гемора точно больше.
Когда все детали были готовы и запаяны, первым делом проверил плату на сопли, короткое замыкание, недопайки. Потом включил в сеть (без микроконтроллера) и проверил источники напряжения: +5В и -5,6В. Потом проверил операционный усилитель. На самом выходе усилителя напряжение не должно превышать примерно 2,5В может быть меньше. Вместо паяльника я подключил переменный резистор и проверил как изменяется напряжение в зависимости от положения резистора.
После всех маневров, я вставил микроконтроллер в панель и включил сеть. Сразу все заработало, а на дисплее было такое:
Это была прошивка 3.0.7. После этого я перепрошил 3.0.12b. Отличия в том, что в последней добавлен таймер автоотключения и показания выведены на дисплей, некоторые внутренние доработки и доработано меню. На сегодня это вроде последняя прошивка.
Все это я сложил в корпус. Корпус Z1W черного цвета. Он достаточно большой и можно было купить например Z1AW или еще меньше. Но платы я решил «положить», а не ставить боком.
Ней я доволен более чем. Все требования о которых я думал перед разработкой – выполнены. Работает уже больше месяца.
Необходимо еще отметить, что станция включается желтой кнопкой на лицевой панели. Но выключается она выключателем на задней панели. Так как у станции есть функция полного автовыключения от сети, меня пока такой порядок устраивает. Но это пока. Думаю в будущем возле желтой кнопки на лицевой панели поставить такую же для выключения так, как это предусмотрено в схеме.
Так же, к подставке для паяльника идет провод. Он нужен для того чтоб обнулять таймер отсчета для спящего режима или отключения от сети. Если вы выставляете например таймер на 5 мин и паяльником вы не работаете (не убираете с подставки или не ставите на нее), станция перейдет в ждущий режим. Как только вы уберете паяльник с подставки, таймер тут же обнулится до 5 мин (которые вы выставили) и опять начнет обратный отсчет. Как для меня, это очень полезная функция. Всю ночь паяльник не будет греться, если вдруг вы о нем забыли.
В архиве есть все файлы, фото, печатные платы, прошивки, схема, список деталей, инструкция Станция достаточно легка в повторении. Главное быть внимательным и не перепутать ничего.
Архив с печатными платами и прошивками
Список деталей Паяльник HAKKO 907
Микроконтроллер ATMEGA 8L
Операционный усилитель ОР07
Микросхема LM7805
Трансформатор тороидальный
Корпус Z1W
Подставка под паяльник
Бузер с генератором
Реле
Диод двуцветный
Дисплей 1602 HD44780
Резисторы
Подстроечный 5К
Подстроечный 10К
Подстроечный 22К
22К 0,25Вт
10К 0,25Вт
3к3 0,25Вт
1к8 0,25Вт
560 0,25Вт
470 0,25Вт
150 0,25Вт
33 0,25Вт
39 0,25Вт
Конденсаторы
Электролитический 1000 мкф*20В
Электролитический 10мкф*10В
Керамический 220 Нф
Керамический 100 Нф
Керамический 470 Нф
Керамический 10 Нф
Диоды
Диодный мостик RS607
1N4007
Стабилитрон 5V6 0,5Вт
Стабилитрон TL431
Транзисторы
IRLZ44N
BC547
Другое
Кнопки без фиксации
Выключатель
Предохранитель
Держатель для предохранителя
Держатель для микроконтроллера
Автор доработок и ПП Taras
Еще записи по теме
DIY 110 В паяльная станция с контролем температуры
DIY 110 В паяльная станция с регулируемой температурой
3 октября 2015 г., Майк Даути
Этот пост показывает, как самому собрать паяльную станцию на 110 вольт. Это пошаговое руководство, в котором показано, как превратить обычный съемный паяльник в терморегулятор.
Это простой проект, который стоит недорого и требует лишь базовых навыков.Он сделан из готовых деталей, которые можно приобрести у онлайн-поставщиков, а также из нескольких деталей в местном хозяйственном магазине. Его сборка недорогая, плюс из него получается инструмент для магазина, который не уступает некоторым коммерчески доступным устройствам.
Термопара была вставлена в паяльник в задней части нагревательного элемента, а шнур питания и вилка переменного тока были заменены гибким многожильным шнуром и 4-контактным разъемом DIN.
СМОТРЕТЬ ВИДЕО
Контроллер представляет собой простую схему, состоящую из ПИД-регулятора температуры с двойным цифровым дисплеем и твердотельного реле (SSR).Он размещен в металлическом приборном корпусе с держателем предохранителя, двухпозиционным переключателем и стандартным шнуром питания IEC.
Схема подключения паяльной станцииDIY 110 В (щелкните, чтобы увеличить)
Блок на 220 В также может быть произведен в странах, где используется сеть 220 В. Вход питания для ПИД-регулятора принимает диапазон напряжения 90–260 В переменного тока, а SSR поддерживает диапазон напряжения 24–380 В переменного тока для переключения паяльника.
ВНИМАНИЕ !! — НЕ ПЫТАЙТЕСЬ построить эту схему, если вы не знаете, что делаете! Если вы не совсем уверены, что знаете, что делаете, попросите кого-нибудь помочь вам, кто знает.Существует опасность поражения электрическим током , ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ СМЕРТЕЛЬНЫМ . Если вы решили построить эту схему или работать с ней, вы делаете это на свой страх и риск!
Паяльник, выбранный для этого проекта, представлял собой устройство Great American Brand на 110 вольт, 60 ватт. Он имеет нагревательный элемент из слюдяной трубки и хорошо подходит для этого проекта. Подобные недорогие паяльники также могут подходить для этой модификации и доступны в различных областях под разными торговыми наименованиями.
Корпус Блок
Большинство деталей показано на видео ниже, а в следующей таблице перечислены все детали вместе с поставщиками и ссылками.
СМОТРЕТЬ ВИДЕО
| Артикул | URL | Кол-во | Моя стоимость | Примечание | |
| Паяльник IL12A | ссылка | 1 | 6,99 | ||
| Термопара типа K, 1 метр | ссылка | 1 | 1.37 | (5 для 6,85) | |
| Многожильный шнур | ссылка | 1 | 5,43 | (2 для 10,86) | |
| RG58 Пыльник для разгрузки от натяжения | ссылка | 1 | 0,28 | ||
| 4-контактный разъем DIN, папа | ссылка | 1 | 0,79 | (2 для 1,58) | |
| 4-контактное гнездо DIN, розетка | ссылка | 1 | 0.80 | (5 вместо 3.99) | |
| ПИД-регулятор температуры | ссылка | 1 | 19,69 | ||
| Твердотельное реле SSR 25DA | ссылка | 1 | 2,42 | ||
| Металлический корпус, E1 | ссылка | 1 | 7,25 | ||
| Кулисный переключатель SPST, 120 В, 15 А | ссылка | 1 | 0.72 | (5 для 3.58) | |
| Розетка питания IEC | ссылка | 1 | 1,25 | ||
| 3AG Держатель предохранителя на панели | ссылка | 1 | 0,90 | ||
| 6 ′ шнур питания IEC | ссылка | 1 | 3,25 | ||
| Подставка для пайки | ссылка | 1 | 4.00 | ||
| Всего | 55,14 |
Часть I: Модификация паяльника
Модернизация паяльника включает установку термопары и замену шнура питания и вилки переменного тока на многожильный шнур и 4-контактный разъем DIN.
Ниже фото паяльника до доработки.
Демонтаж прост. Два винта удерживают две половинки ручки (показано на фото ниже), а три меньших винта крепят металлические части к черной пластмассовой манжете.
Замена шнура питания
На ручку паяльника устанавливается чехол для разгрузки натяжения RG58. Небольшой кусок срезается с большого конца с помощью точного универсального ножа. Он аккуратно помещается в углубление на ручке. Новый неизмененный чехол для снятия натяжения RG58 показан рядом с модифицированным, с обрезанной частью чуть ниже.
Соединения между шнуром питания и выводами нагревательного элемента защищены алюминиевыми опрессовками в линейных соединителях.
Разъемы были удалены с помощью пары плоскогубцев и путем сдавливания оригинальных обжимных разъемов с боков. Выводы остаются целыми и неповрежденными.
У этого паяльника также есть круглая пластина (на фото выше). Эта круглая пластина соединяется между пластиковым воротником и другим круглым держателем пластины для металлической трубки корпуса, закрывающей нагревательный элемент и паяльное жало.
Пятижильный шнур заменяет шнур питания. Он был обрезан по длине оригинального шнура питания (чуть более 4 футов в длину).
Ниже показан 4-контактный штекер DIN. Через отверстие в пластиковой части виден небольшой металлический фиксатор.
Разъем можно разобрать, нажав на металлический язычок небольшой отверткой. Это освободит металлические части от пластиковой крышки и позволит разобрать устройство.
Ниже представлена схема распиновки. Номера контактов являются стандартными для 4-контактного разъема DIN. Назначения были произвольными, но следуют общей схеме для аналогичных паяльников с использованием 5-контактного разъема DIN, как в этом предыдущем посте.
Распиновка 4-контактного разъема DIN
Части внешней силиконовой оболочки были обрезаны с концов шнура, и небольшой отрезок от каждого проводника был зачищен. Контакты штекерного разъема были припаяны к четырем из пяти проводников.Зеленый провод, обычно предназначенный для заземления, не был подключен, потому что у этого паяльника нет заземляющего провода.
Розетка-мама была вставлена в штыри во время пайки (см. Фото выше). Это было сделано для сохранения выравнивания в случае, если пластиковая опора для штифтов деформируется из-за нагрева.
Красный и черный проводники были припаяны к положительному и отрицательному контактам термопары соответственно. Красный и черный обычно используются для положительных и отрицательных проводов постоянного тока, но, оглядываясь назад, я должен был использовать красный и синий провода для проводов термопары.Это позволило бы черным и белым проводам переменного тока быть горячим и нейтральным.
После пайки разъем был прижат к шнуру с помощью плоскогубцев.
Пропустите противоположный конец шнура через манжету для снятия натяжения RG58, подготовленную на предыдущем этапе. Обратите внимание на зачищенные провода на фото ниже.
Прикрепите 8-дюймовую кабельную стяжку к концу шнура. Убедитесь, что кабельная стяжка затянута туго, чтобы она не соскользнула с конца шнура.Он должен уместиться в пространстве ручки, как на фото ниже.
Обрежьте лишнюю кабельную стяжку так, чтобы она была заподлицо, как на фотографии ниже. Возможно, вам придется немного подпилить углы конца кабельной стяжки, чтобы обе половинки ручки совпадали без
.Термисторы и 3D-печать | Hackaday
Мне всегда интересно, что 3D-принтеры — по крайней мере, те, которые есть у большинства из нас — в основном являются устройствами с открытым контуром. Вы приказываете голове переместиться на четыре миллиметра в направлении X и предполагаете, что шаговые двигатели сделают это так. Благодаря механике вы можете рассчитать, что четыре миллиметра — это много шагов, и направить двигатель, чтобы он их сделал. Если что-то препятствует такой поездке, вы получите неудачный отпечаток. Но есть одна часть принтера, которая является частью замкнутого контура.Он очень маленький, очень важный, но о нем мало что слышно. Термистор.
Горячий конец и подогреваемый стол будут иметь датчик температуры, который используется микропрограммой для поддержания температуры, по крайней мере, на уровне ориентировочного. В зависимости от контроллера он может просто включать и выключать «взрыва-удар» или может делать что-то столь же сложное, как ПИД-регулирование. Но в любом случае вы устанавливаете желаемую температуру, и контроллер использует обратную связь от термистора, чтобы попытаться удержать ее на этом уровне.
Если вы печатаете на высокотемпературных материалах, у вас может быть термопара в хотэнде, но в большинстве машин используется термистор. Обычно они хороши до 300 ° C. Что заставило меня задуматься об этом, так это установка хотэнда клона E3D V6 в мой самый старый принтер, в котором был хотэнд пятилетней давности. Я накопил множество клонированных деталей и понятия не имел, какой термистор был в тепловом блоке, который я использовал.
Имеет ли это значение?
Когда вы создаете прошивку для своего принтера, вы можете указать ему, какой термистор вы используете.Есть несколько принтеров, которые могут переключать тип термистора во время работы, и, конечно же, вы можете просто отрегулировать настройки температуры, чтобы учесть любую ошибку, если бы вы знали, в чем они заключаются. Обычно вы используете устройство с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), где сопротивление уменьшается при повышении температуры. Но какое именно сопротивление какой температуре соответствует, зависит от устройства.
Итак, для моего обновления в старом хотэнде был термистор, который, я думаю, был изготовлен компанией Honeywell, о которой знала прошивка.Новый горячий конец был совершенно неизвестен. Большинство (но не все) распространенные термисторы, которые вы будете использовать в принтере, показывают 100 кОм при комнатной температуре, и это верно и для обоих из них. Я хотел понять, насколько сильно снизятся мои температуры, если я выберу неправильную конверсию. Удивительно, но несмотря на то, что было много информации о том, как считывать термистор, я не видел много данных об ошибках, связанных с использованием неправильной температурной кривой, поэтому я решил взять дело в свои руки.
Но сначала
Во-первых, возможно, стоит подумать о том, что на самом деле происходит с датчиком температуры типичного 3D-принтера.Конечно, термистор меняет значение, но что тогда? Большинство контроллеров будут иметь резисторный делитель с фиксированным резистором и термистором, а затем использовать аналого-цифровой преобразователь для считывания напряжения.
Вы не хотите пропускать слишком большой ток через термистор, потому что этот ток вызывает некоторый нагрев и является источником ошибки. Типичный принтер будет использовать резистор 4,7 кОм при 5 В для возбуждения термистора и считывания результирующего напряжения. Предположим, что сопротивление термистора составляет 500 Ом. Напряжение на термисторе будет 5 * (500 / (4700 + 500)) или примерно полвольта.
Я упоминал, что большинство термисторов, которые вы найдете в принтере, показывают 100 кОм при комнатной температуре. Вы можете подумать, что 500 Ом — это мало. Фактически, когда устройство нагревается, сопротивление быстро падает. Сопротивление 500 Ом соответствует примерно 190 ° C в типичном термисторе 100 кОм.
Микроконтроллер, на котором запущен принтер, должен делать противоположные вычисления. То есть, он возьмет уравнение выше и решит для сопротивления. Другими словами: 0,5 = 5 * (R / 4700 + 500), поэтому решите относительно R.Проблема в том, что вы не хотите устанавливать температуру нити накала в омах! Вы хотите использовать градусы.
Лучший способ вычислить температуру по показаниям термистора — это модель Стейнхарта-Харта. Это требует трех параметров и небольшого количества вычислений. Однако в большинстве программ для 3D-принтеров используется упрощение, в котором используется только второй параметр, или бета, термистора.
Вместо того, чтобы давать вам формулу, я укажу вам на эту таблицу. Столбец A имеет некоторые значения сопротивления, а другие столбцы имеют другие значения бета и показывают температуру в градусах C.Если вы действительно хотите погрузиться в математику и другие приложения, посмотрите видео [Питера Ври] ниже.
Большая разница?
Вооружившись этой таблицей, довольно легко понять, насколько важно не совпадать с термистором. Конечно, вы хотели бы получить правильную стоимость, но в случае с обычным термистором, насколько это важно?
Моя методика была простой. Я пошел в Дигикий и искал термисторы. Я использовал их фильтры, чтобы смотреть только на устройства NTC на 100 кОм, которые могут считывать не менее 300 ° C, и указал бета-версию при 100 ° C.Значения бета варьировались от 3988 до 4280, а в зависимости от цены и количества реальный диапазон был даже меньше. Например, у Digikey было всего около 180 устройств с бета-версией 4280. Не очень научный, я признаю, но он дал мне диапазон значений бета, которые вы могли бы ожидать найти «в дикой природе».
Если вы заметили в электронной таблице (и на графике ниже), разница температур не так велика в типичном диапазоне, в котором вы печатаете пластмассы, такие как PLA, ABS и PETG. Конечно, может и не повезет.Если у вас есть эта самая нижняя кривая, температура для нее неплохая. Или, может быть, у вас есть единственный в своем роде термистор, который имеет какое-то дурацкое значение, которое будет далеко. Но по статистике можно было бы подумать, что вы будете в порядке, даже если не сможете изменить таблицу термисторов. Теперь, если любой из термисторов имеет другое сопротивление при комнатной температуре, все ставки отменены. Но большинство 3D-принтеров, которые я видел, действительно используют датчики 100 кОм.
Результат
Хотя это не должно иметь большого значения, я сделал обоснованное предположение на основе некоторых эвристических методов и изменил тип термистора.Я подумал о том, чтобы попытаться установить точную температуру на термисторе, чтобы получить еще несколько точек данных, но решил, что не стоит выламывать плиту sous vide.
В конце концов, каждый принтер немного отличается, и температура, которую видит пластик, вероятно, в любом случае не является температурой термистора, поэтому всегда нужно немного «набрать номер», чтобы определить, какая температура нужна вашему принтеру для конкретной работы. Тогда разница в пять или даже десять градусов будет в шуме.Вы обнаружите, что ваш PLA слишком жидкий при 210 ° C, и понизите температуру до 190 ° C. Или, возможно, ABS вызывает пропуски экструдера, и вы поднимаете температуру на несколько градусов. В любом случае вам придется использовать нить разных марок или цветов.
Но в итоге я получил отличные результаты. Кто знал, что самая маленькая часть 3D-принтера может быть настолько важной? Если вы внимательно посмотрите на фото справа, то из теплового блока выходят два тонких провода с тефлоновым покрытием.Это термистор, какой бы марки и модели он ни был.
У термисторов, конечно, есть много других применений. Их можно использовать для ограничения пускового тока, обеспечения термостабильного смещения и, конечно же, измерения температуры во многих различных ситуациях. Например, они могут быть сердцем очень минималистичного контроллера паяльника.
.